專利名稱：地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，尤其涉及一種地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)、城市電網(wǎng)迅猛發(fā)展，為了滿足現(xiàn)代城市對(duì)供電可靠性、環(huán)境美化的要求，以電力電纜為供電方式的投運(yùn)線路增長(zhǎng)迅速。而且其中的高壓電纜線路在城網(wǎng)中擔(dān)負(fù)著重要的輸電任務(wù)。電力電纜的地下敷設(shè)除主干線路(220kV及其以上)有標(biāo)準(zhǔn)的電力隧道外，IlOkV及以下電壓標(biāo)準(zhǔn)的電力電纜大都是敷設(shè)在管道和溝道里面，由此，對(duì)電力電纜工作狀況監(jiān) 測(cè)以及及時(shí)進(jìn)行維護(hù)是必需的工作。這其中，對(duì)地下高壓電纜線路護(hù)層絕緣接地電流的在線監(jiān)測(cè)是維持電網(wǎng)良好運(yùn)行狀態(tài)的重要的一環(huán)。地下高壓電纜線路護(hù)層絕緣接地電流的在線監(jiān)測(cè)，包括運(yùn)行靜態(tài)和超限故障兩種狀態(tài)監(jiān)測(cè)。運(yùn)行靜態(tài)是指高壓電纜正常運(yùn)行時(shí)允許一定限值內(nèi)的護(hù)層感應(yīng)電流存在，此電流一般受接地方式、接地良好程度、線芯負(fù)荷大小、絕緣老化程度等因素影響，允許的范圍一般在百安以內(nèi)，屬常態(tài)運(yùn)行監(jiān)測(cè)范圍，這種常態(tài)運(yùn)行狀況的護(hù)層接地電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。除上述正常運(yùn)行態(tài)以外，由于電纜接頭老化、絕緣層受損、短路擊穿、雷電散流和環(huán)流發(fā)熱等原因，會(huì)造成電纜護(hù)層電流的瞬間增大，導(dǎo)致跳閘停電，甚至還有可能引發(fā)火災(zāi)；對(duì)于這種護(hù)層電流突變的情況，現(xiàn)有的常態(tài)電流監(jiān)測(cè)是無法做到準(zhǔn)確有效采集，因?yàn)閱螒{運(yùn)行靜態(tài)電流監(jiān)測(cè)是無法做到故障時(shí)瞬態(tài)電流的捕捉，也就無法實(shí)現(xiàn)對(duì)故障時(shí)瞬態(tài)超限電流的及時(shí)響應(yīng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是對(duì)電纜運(yùn)行時(shí)，護(hù)層超限電流的瞬變、突變監(jiān)測(cè)，通過捕捉護(hù)層電流的突變信號(hào)，分析故障原因、定位故障段，為線路搶修和前期預(yù)警提供技術(shù)條件，為此，本實(shí)用新型提供一種地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它具有針對(duì)性強(qiáng)，可靠性好，系統(tǒng)功能完善的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它自上而下包括監(jiān)控平臺(tái)，監(jiān)控主機(jī)和電流采集器，所述監(jiān)控平臺(tái)中包括前端控制服務(wù)器，所述前端控制服務(wù)器至少與一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)連接，監(jiān)控主機(jī)至少與一個(gè)電流采集器連接。所述監(jiān)控平臺(tái)還包括應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器分別與資源管理服務(wù)器，前端控制服務(wù)器，監(jiān)控坐席，語音處理服務(wù)器，短信處理服務(wù)器和數(shù)據(jù)分析服務(wù)器連接。所述監(jiān)控主機(jī)包括電源轉(zhuǎn)換及通信脈沖產(chǎn)生插板，數(shù)據(jù)采集及通信插板，串口通信插板，底板，所述電源轉(zhuǎn)換及通信脈沖產(chǎn)生插板，數(shù)據(jù)采集及通信插板，串口通信插板與底板連接。所述監(jiān)控主機(jī)為6U機(jī)架式模塊化，所述數(shù)據(jù)采集及通信插板采用冗余備份，最多支持插接數(shù)據(jù)采集及通信插板8塊，每塊插板具備8個(gè)通信端口，最大具備64通信端口。所述每個(gè)通信端口最大掛載16個(gè)電流采集器。所述監(jiān)控主機(jī)和電流采集器之間的通信距離是OKM 10KM。所述電流采集器與電纜上設(shè)置的至少一個(gè)電流互感器連接，所測(cè)護(hù)層絕緣超限電流瞬態(tài)范圍值為500A 2000A ;超限電流的鎖定時(shí)間為I. 2ms 20ms ;超限次序的分辨時(shí)間為IOms ;超限電流捕捉最小時(shí)長(zhǎng)為4ms IS ;所述電流互感器，電流飽和下限不低于2000A，額定二次負(fù)載4Ω。所述監(jiān)控平臺(tái)為Real-time實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)。Real-time實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)一種支持多·種常用設(shè)備的接入，能夠快速對(duì)所監(jiān)控的設(shè)備進(jìn)行控制與數(shù)據(jù)響應(yīng)，且擁有開放式的架構(gòu)，便于擴(kuò)展功能及第三方平臺(tái)的接入。該平臺(tái)能夠根據(jù)用戶的需求進(jìn)行模塊的增減，滿足用戶不同層次的需求。本實(shí)用新型的工作原理利用在電纜上設(shè)置的電流互感器進(jìn)行對(duì)護(hù)層超限電流的瞬變、突變的采集，通過與電流互感器連接的電流采集器將所采集的數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控平臺(tái)，監(jiān)控平臺(tái)中所設(shè)有的服務(wù)器實(shí)時(shí)對(duì)采集到的超限電流的瞬變、突變數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較判斷，若產(chǎn)生超限電流，系統(tǒng)將展開并完成故障原因分析、定位故障段，為線路搶修和前期預(yù)警提供數(shù)據(jù)依據(jù)等工作。本實(shí)用新型的有益效果系統(tǒng)針對(duì)性強(qiáng)，可靠性好，系統(tǒng)功能完善，利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜運(yùn)行中護(hù)層超限電流的瞬變、突變監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障原因分析、定位故障段，為線路搶修和前期預(yù)警提供相應(yīng)技術(shù)條件的目的。

圖I :地下高壓電纜超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖；圖2 Real-time實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)示意圖；圖3 :監(jiān)控主機(jī)組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 電流采集器組成結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I.監(jiān)控平臺(tái)，2.監(jiān)控主機(jī)，3.電流采集器，4.應(yīng)用服務(wù)器，5.資源管理服務(wù)器，6.前端控制服務(wù)器，7.監(jiān)控坐席，8.語音處理服務(wù)器，9.短信處理服務(wù)器，10.數(shù)據(jù)分析服務(wù)器，11.底板，12.電源轉(zhuǎn)換及通信脈沖產(chǎn)生插板，13.數(shù)據(jù)采集及通信插板，14.串口通信插板，15.電流互感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖1，地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包含監(jiān)控平臺(tái)1，監(jiān)控平臺(tái)I為Real-time監(jiān)控平臺(tái)，還包括與Real_time實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)依次連接的監(jiān)控主機(jī)2和電流采集器3。[0028]圖2，Real-time實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)，它包括應(yīng)用服務(wù)器4，應(yīng)用服務(wù)器4分別與資源管理服務(wù)器5，前端控制服務(wù)器6，監(jiān)控坐席7，語音處理服務(wù)器8，短信處理服務(wù)器9和數(shù)據(jù)分析服務(wù)器10連接；前端控制服務(wù)器6至少與一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)2連接，監(jiān)控主機(jī)2與一個(gè)電流采集器3連接。其中應(yīng)用服務(wù)器4為全部裝置提供網(wǎng)絡(luò)連接、通信及數(shù)據(jù)庫操作。資源管理服務(wù)器5是數(shù)據(jù)配置管理模塊，配置其他裝置與應(yīng)用服務(wù)器4連接、通信，其他各裝置只有在資源管理服務(wù)器5配置了相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，才能成為有效工作裝置。前端控制服務(wù)器6將數(shù)據(jù)傳遞給應(yīng)用服務(wù)器4，同時(shí)將接收的應(yīng)用服務(wù)器4及監(jiān)控坐席7發(fā)送過來的控制指令轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控主機(jī)2，讓監(jiān)控主機(jī)2被動(dòng)工作。監(jiān)控坐席7是直接面向用戶的裝置，它為用戶提供人機(jī)界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行轉(zhuǎn)臺(tái)，告警處理，地理定位，遙測(cè)遙控，維護(hù)人員管理。語音處理服務(wù)器8是語音處理模塊，它為系統(tǒng)提供電話語音告警服務(wù)。短信處理服務(wù)器9是短信處理模塊，它為系統(tǒng)提供手機(jī)短信的收發(fā)服務(wù)。數(shù)據(jù)分析服務(wù)器10是系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及歷 史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，查詢裝置，根據(jù)用戶需求將數(shù)據(jù)生成excel報(bào)表。Real-time實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)的核心模塊為應(yīng)用服務(wù)器4，應(yīng)用服務(wù)器4能夠接受多個(gè)模塊的注冊(cè)申請(qǐng)，然后為這些模塊提供采集數(shù)據(jù)、上報(bào)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)整合等多種功能。針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)備的不同，根據(jù)接收數(shù)據(jù)類型的不同，系統(tǒng)可以接收數(shù)據(jù)、語音、短信、視頻等多種數(shù)據(jù)格式，并實(shí)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備控制、校準(zhǔn)等功能。語音控制模塊提供電話的語音形式主動(dòng)報(bào)警、電話認(rèn)證、電話控制監(jiān)控設(shè)備的功能。短信模塊提供短信形式的主動(dòng)報(bào)警、短信控制監(jiān)控設(shè)備的功能。告警中心模塊與語音、短信模塊相互聯(lián)動(dòng)，提供告警的消息來源。聯(lián)動(dòng)控制模塊根據(jù)用戶配置的聯(lián)動(dòng)信息，對(duì)監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)的狀態(tài)變化進(jìn)行分析，達(dá)到設(shè)定的條件之后，聯(lián)動(dòng)控制多個(gè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的警報(bào)狀態(tài)的自動(dòng)處理，極大節(jié)省了工作人員的工作量。這些模塊通過資源管理模塊進(jìn)行集中管理與配置。圖3，監(jiān)控主機(jī)2包括電源轉(zhuǎn)換及通信脈沖產(chǎn)生插板12，數(shù)據(jù)采集及通信插板13，串口通信插板14，底板11。所述電源轉(zhuǎn)換及通信脈沖產(chǎn)生插板12，數(shù)據(jù)采集及通信插板13，串口通信插板14與底板11連接。電源轉(zhuǎn)換及通信脈沖產(chǎn)生插板12完成電源轉(zhuǎn)換和通信脈沖信號(hào)產(chǎn)生；數(shù)據(jù)采集及通信插板13完成數(shù)據(jù)傳輸和串口通信插板14的通信；串口通信插板14完成數(shù)據(jù)采集及通信插板13與監(jiān)控平臺(tái)I間的通信，數(shù)據(jù)采集及通信插板13與串口通信插板14間為串口通信，通過串口通信插板14轉(zhuǎn)化成網(wǎng)口與監(jiān)控平臺(tái)I連接；串口通信插板14為標(biāo)準(zhǔn)的多串口服務(wù)器，并將串口轉(zhuǎn)換成網(wǎng)口與監(jiān)控平臺(tái)I連接；底板11完成與電源轉(zhuǎn)換及通信脈沖產(chǎn)生插板12、串口通信插板14和數(shù)據(jù)采集及通信插板13間的數(shù)據(jù)交互和電源供電。監(jiān)控主機(jī)采用6U機(jī)架式模塊化設(shè)計(jì)，相鄰的數(shù)據(jù)采集及通信插板13采用冗余備份，實(shí)現(xiàn)智換切換，保證可靠性；監(jiān)控主機(jī)2最多支持插接數(shù)據(jù)采集及通信插板138塊，每塊插板具備8個(gè)通信端口，每個(gè)通信端口可以掛載I 16個(gè)電流采集器3，這樣主機(jī)具備最大64端口。監(jiān)控主機(jī)2和電流采集器之間的通信距離是OKM 10KM。圖4，電流采集器3和電流互感器15連接，通過電流采集器3和電流互感器15實(shí)現(xiàn)護(hù)層絕緣瞬態(tài)500A 2000A超限電流的在線監(jiān)測(cè)功能。監(jiān)測(cè)對(duì)象包括超限電流方向、超限持續(xù)時(shí)間、A、B、C、T四相超限次序。超限電流的鎖定時(shí)間為I. 2ms 20ms ;超限次序的分辨時(shí)間為IOms ;超限電流捕捉最小時(shí)長(zhǎng)為4ms Is ;電流互感器15，電流飽和下限不低于2000A，額定二次負(fù)載4 Ω。監(jiān)測(cè)對(duì)象解析超限電流方向當(dāng)有一相護(hù)層電流超限時(shí)會(huì)引起其它二相護(hù)層接地電流大小和方向的變化，因此必須判斷三相電流的流向。越限電流持續(xù)時(shí)間用以考量超限電流的大小。四相超限次序?qū)λ南喑揠娏鳟a(chǎn)生時(shí)間進(jìn)行排序，用以判斷哪一相首先超限，為綜合判斷提供參考條件。通過對(duì)地下高壓電纜護(hù)層超限電流的監(jiān)測(cè)，可以取代傳統(tǒng)人工方式的定期接地電 流巡測(cè)。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它自上而下分別包括監(jiān)控平臺(tái)(1)，監(jiān)控主機(jī)(3)和電流采集器(3)，其特征是，所述監(jiān)控平臺(tái)(I)中包括前端控制服務(wù)器(6)，所述前端控制服務(wù)器(6)至少與一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)(2)連接，監(jiān)控主機(jī)(2)至少與一個(gè)電流采集器(3)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控主機(jī)(2)包括電源轉(zhuǎn)換及通信脈沖產(chǎn)生插板(12)，數(shù)據(jù)采集及通信插板(13)，串口通信插板(14)，底板(11)，所述電源轉(zhuǎn)換及通信脈沖產(chǎn)生插板(12)，數(shù)據(jù)采集及通信插板(13)，串口通信插板(14)與底板(11)連接。
3.如權(quán)利要求I所述的地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控主機(jī)(2)為6U機(jī)架式模塊化，所述數(shù)據(jù)采集及通信插板(13)采用冗余備份，最多支持插接數(shù)據(jù)采集及通信插板(13)8塊，每塊插板具備8個(gè)通信端口，最大具備64通信端口。
4.如權(quán)利要求I所述的地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述每個(gè)通信端口最大掛載16個(gè)電流采集器(3)。
5.如權(quán)利要求I所述的地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控主機(jī)(2 )和電流采集器之間的通信距離是OKM 10KM。
6.如權(quán)利要求I所述的地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述電流采集器(3)與電纜上設(shè)置的至少一個(gè)電流互感器(15)連接，所測(cè)護(hù)層絕緣超限電流瞬態(tài)范圍值為500A 2000A ;超限電流的鎖定時(shí)間為I. 2ms 20ms ;超限次序的分辨時(shí)間為IOms ；超限電流捕捉最小時(shí)長(zhǎng)為4ms Is ;所述電流互感器(15)，電流飽和下限不低于2000A，額定二次負(fù)載4 Ω。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種地下高壓電纜護(hù)層超限電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它自上而下包括監(jiān)控平臺(tái)，監(jiān)控主機(jī)和電流采集器，所述監(jiān)控平臺(tái)中包括前端控制服務(wù)器，所述前端控制服務(wù)器至少與一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)連接，監(jiān)控主機(jī)至少與一個(gè)電流采集器連接。本實(shí)用新型的有益效果系統(tǒng)針對(duì)性強(qiáng)，可靠性好，系統(tǒng)功能完善，利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜運(yùn)行中護(hù)層超限電流的瞬變、突變監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障原因分析、定位故障段，為線路搶修和前期預(yù)警提供技術(shù)條件。
文檔編號(hào)G01R19/165GK202631616SQ201220116618
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者陳熹, 楊震威 申請(qǐng)人:福建省電力有限公司福州電業(yè)局, 山東康威通信技術(shù)股份有限公司